軟質聚氯乙烯發(fā)泡材料的研究.pdf

1、本論文以研制超輕、價格低廉和性能優(yōu)異的聚氯乙烯(PVC)發(fā)泡鞋底為出發(fā)點，加入粉末丁腈橡膠(NBR)改性，用化學發(fā)泡一步法模壓成型軟質PVC發(fā)泡材料。討論了主要助劑用量對發(fā)泡材料性能和泡孔結構的影響。在確定主要助劑最佳用量的基礎上，探討了泡孔成核劑種類、用量對發(fā)泡材料性能的影響，并對不同成核劑制得的材料泡孔結構進行了觀察和分析。對發(fā)泡劑偶氮二甲酰胺(AC)進行改性分析，討論了各種復合發(fā)泡劑對發(fā)泡材料性能和泡孔結構的影響，并對不同復合發(fā)泡

2、劑獲得的材料性能和泡孔結構進行比較。取得了以下一些成果： 1．對軟質PVC發(fā)泡材料中主要助劑用量的研究表明：當PVC 100份(質量分數(shù)，下同)，NBR 40份，AC 4份，DCP 0.2份，檸檬酸(L)0.2份，ACR-401ll份時，發(fā)泡材料密度達到0.359g／cm<'3>，材料的性能優(yōu)異，基本滿足了軟質PVC發(fā)泡材料的使用要求。 2．在確定實驗基本配方的基礎上，討論了四種泡孔成核劑二氧化鈦(TiO<,2>)、微細

3、重質碳酸鈣(G-CaCO<,3>)、納米級碳酸鈣(N-CaCO<,3>)和滑石粉對軟質PVC發(fā)泡材料性能和泡孔結構的影響，結果表明：TiO<,2>、G-CaCO<,3>、N-CaCO<,3>均能有效降低材料的密度，而滑石粉增大了材料的密度，不宜作該材料的成核劑。N-CatO<,3>用量為l份，TiO<,2>用量為2份，G-CatO<,3>用量為2份時，獲得的發(fā)泡材料密度較小，性能優(yōu)異。粒徑較小的成核劑能更有效改善材料泡孔結構、減小材料密

4、度。對該體系發(fā)泡材料來說，宜選用粒徑小的無機填料N-CaCO<,3>作為成核劑。 3．在前期實驗工作的基礎上，討論了改性AC對軟質PVC發(fā)泡材料的影響。 (1)用碳酸氫鈉(NaCHO<,3>)和發(fā)泡助劑檸檬酸(L)、檸檬酸鈉(Na—L)作為AC的改性組分，對AC、NaCHO<,3>、AC共混物進行DSC分析并討論了各種AC共混物對發(fā)泡材料的影響。結果表明：添加NaCHO<,3>，可以部分抵消AC分解時放出的熱量。AC/N

5、aCHO<,3>/穩(wěn)定劑(4/0.8/6.2份)獲得的材料密度減小，但材料的泡孔直徑變大、力學性能有所降低。在AC/NaCHO<,3>/穩(wěn)定劑復合發(fā)泡劑中，加入L時，可以改善NaCHO<,3>分解過于緩慢的缺陷，使分解速度較接近AC的分解速度。AC/NaCHO<,3>/L/穩(wěn)定劑(4/0.8/0.6/6.2份)獲得的材料密度繼續(xù)降低，泡孔直徑減小，材料的強度、回彈性增大，但斷裂伸長率減小。在AC/NaCHO<,3>/L/穩(wěn)定劑復合發(fā)泡劑

6、中，加入Na-L時，可以降低AC的分解速度，使發(fā)泡體系的AC和NaCHO<,3>分解速度較為一致，從而使發(fā)泡體系受熱時分解平緩、放熱適中。AC/NaCHO<,3>L/Na-L(4/0.8/0.6/1.0/6.2份)獲得材料的密度、泡孔直徑較小，力學性能優(yōu)異。 (2)改變AC的改性組分，以發(fā)泡劑N，N′一二亞硝基五亞甲基四胺(H)、粗發(fā)泡劑(TH)和檸檬酸鈉(Na-L)作為AC的改性組分，對H、TH及其與AC共混物進行DSC分析并

7、討論了各種AC共混物對發(fā)泡材料的影響。結果表明：添加TH，可以部分吸收AC分解時放出的熱量。AC/TH／穩(wěn)定劑(4/0.8/6.2份)獲得的材料密度變小，但材料的力學性能有所降低。在AC/TH/穩(wěn)定劑復合發(fā)泡劑中，加入Na-L時，可以減緩AC分解速度，使發(fā)泡體系的AC和TH分解速度較為一致。AC/TH/Na-L/穩(wěn)定劑(4/0.8/0.8/6.2份)獲得材料的性能得到改善，尤其是撕裂強度和斷裂伸長率提高的幅度較大，但材料密度變化不大。在

8、AC/TH/穩(wěn)定劑中，加入H代替Na-L來降低Ac的分解速度，組成的復合發(fā)泡劑受熱時只出現(xiàn)峰形較大的放熱峰，但發(fā)泡體系分解緩慢、放出的熱量較小。AC/TH/H/穩(wěn)定劑(4/0.8/0.4/6.2份)獲得材料的性能優(yōu)異，材料的密度較小。 (3)AC/NaCHO<,3>/L/Na-L/穩(wěn)定劑、AC/TH/Na-L/穩(wěn)定劑、Ac/TH/H/穩(wěn)定劑三組復合發(fā)泡劑制得的發(fā)泡材料密度小、力學性能優(yōu)異、泡孔均勻細密，尤其是AC/NaCHO<,